CN101836382A - 用于在使用多个接收机的人体通信系统中接收数据的接收机和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种使用多个接收机的人体通信系统中的接收机、和用于在人体通信系统中接收数据的方法，所述接收机能够通过在使用人体作为介质的人体通信系统中使用多个接收机或接收机电极而将空间分集获取相关的SIMO技术应用于多个所接收的数据，来减少接收机信号的误码率，并且能够对于由其他用户生成或从不同电子装置生成的信号干扰而稳定地传送所述数据。所述接收机和用于在人体通信系统中接收数据的方法可以用于通过减少在使用一个接收机时引起的信道中的失真和信号噪声，来稳定地传送/接收数据，而没有其传送速率的任何减少。

Description

用于在使用多个接收机的人体通信系统中接收数据的接收机和方法

技术领域

本发明涉及一种使用人体作为通信信道的人体通信系统，且更具体地，涉及一种在使用多个接收机的人体通信系统中的接收机、和用于在人体通信系统中接收数据的方法，所述接收机能够通过在使用人体作为介质的人体通信系统中、使用多个接收机或接收机电极而将空间分集获取相关的SIMO技术应用于多个所接收的数据，来减少接收机信号的误码率，并且能够应对由其他用户生成或从不同电子装置生成的信号干扰而稳定地传送所述数据。

本发明得到了MIC//IITA的IT R&D计划[2006-S-072-02，Controller SoCfor Human Body Communication(用于人体通信的控制器SoC)]的支持。

背景技术

人体通信指的是一种用于使用具有传导性的人体作为通信信道来在耦接到所述人体的电子装置之间传送信号的技术。这是一种以下技术，其中，配置网络，使得可以通过与用户的简单接触来进行各种便携式装置(诸如，个人数字助理(PDA)、便携式个人计算机、数字相机、MP3播放器和移动电话)之间的通信、和与固定装置(诸如，打印机、TV和门禁系统)的通信。本发明涉及一种能够在所述装置的通信中使用多个接收机来增强数据接收效率并减少接收机信号的误码率的方法和设备。

对于人体通信而言，在其中存在大量用户的情形下形成用户之间的信号干扰，并且同样，从不同电子装置生成的信号也形成干扰。

同样，由于人体通信系统的使用可以根据要降级的接收机终端信号电极的方向而不利地影响由传送部件传送的信号流、以及接收机信号的稳定性和正确性，所以可以逐渐地形成接收机信号的误码率。

结合以上背景，作为一种用于传统人体通信的使用多个接收机的技术，已经提出了一种方法，包括：在附着到人体不同点的多个接收机电极之中选择最佳的接收机电极对，并且对于最佳的接收机电极对的对应值来执行图像处理。然而，虽然在用于从多个接收机电极中仅选择具有最高电压差的一对接收机电极的方法的情况下，该方法具有增加接收机灵敏度的优点，但是它具有以下问题，即由于仅仅选择从一对接收机电极获得的所述信号并将其用于图像处理，所以难以从自多个接收机电极获得的大量接收机信号中推导出该接收机信号。

因此，越来越需要一种能够通过在人体通信中降低干扰来减少接收机信号的误码率的、人体通信系统中的接收机，所述干扰由大量用户和电子装置生成。

发明内容

技术问题

已经做出了本发明，以解决现有技术中的前述问题，并因此，本发明的一方面在于提供一种在使用多个接收机的人体通信系统中的接收机、和用于在人体通信系统中接收数据的方法，所述接收机能够通过在使用受约束频率带宽的人体通信系统中将使用多个接收机电极的空间分集获取技术应用于频率选择性扩频码技术、以减少用户之间的干扰和从不同装置生成的强干扰，来减少接收机信号的误码率。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了一种使用多个接收机的人体通信系统中的接收机，包括：N(N为正整数)个多接收信号电极，附着到人体的多个点，以接收使用人体作为介质传送的信号；N个多人体通信模拟前端(AFE)，分别连接到所述多接收信号电极，以去除所接收信号的噪声，放大所述信号，并且通过利用接收机终端时钟和频率偏移来对于接收机信号的定时同步进行补偿而传送相应信号；频率选择性解调器，用于使用在其传送侧使用的频率选择性扩频码来对从所述多人体通信AFE传送的N个信号进行解调；数字信号空间分集获取器，用于通过对于N个所解调信号的帧中的所有位置比特重复重新估计过程来输出一个信号，该重新估计过程包括：比较该帧中的同一位置比特，并且选择大量存在的位置比特的比特值，以作为位置比特值；以及数据处理器，用于经历所述一个所输出信号的数据处理过程，并且向更高层传送所述一个所处理的信号。

在此情况下，当该重新估计过程不可能执行时，该数字信号空间分集获取器可以输出由具有最高频率分量的沃尔什码所解调的信号。

同样，该数字信号空间分集获取器可以判断所解调信号的数目N是偶数还是奇数。

其间，当所解调信号的数目N是偶数时，如果N/2+1个或更多所解调信号的比特值对于特定位置比特而一致，则该数字信号空间分集获取器可以选择N/2+1个或更多所解调信号的该比特值，作为特定位置比特的比特值，以及如果在比较所述N个信号的特定位置比特的值时、N/2+1个或更多所解调信号不具有同一比特值，则该数字信号空间分集获取器选择所述N个信号的数据比特之中由具有最高频率分量的沃尔什码所扩频并解扩的值，作为特定位置比特的比特值。

另一方面，当所解调信号的数目N是奇数时，如果(N+1)/2个或更多所解调信号的比特值对于特定位置比特而一致，则该数字信号空间分集获取器可以选择(N+1)/2个或更多所解调信号的该比特值，作为特定位置比特的比特值。

此外，可以在各个方向中安排所述多个接收机电极，使得在各个方向中接收人体中的所述接收机信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用多个接收机的人体通信系统中的接收机，包括：分集选择器，附着到人体的多个点，以从用于接收使用人体作为介质传送的信号的N(N为正整数)个多接收信号电极接收N个信号，以根据预定的信息来选择空间分集方法；模拟信号空间分集获取器，用于通过计算N个所接收信号的电压值的模数转换(ADC)输出值的平均数来输出一个信号；第一频率选择性解调器，用于使用在其传送侧使用的频率选择性扩频码来对所述一个所输出的信号进行解调；第二频率选择性扩频解调器，用于使用在其传送侧使用的频率选择性扩频码来对从该分集选择器接收的N个信号进行解调；数字信号空间分集获取器，用于通过对于N个所解调信号的帧中的所有位置比特重复重新估计过程来输出一个信号，该重新估计过程包括：比较该帧中的同一位置比特，并且选择大量存在的所述位置比特的比特值，以作为位置比特值；以及数据处理器，用于从该第一频率选择性解调器接收所解调的信号，或者接收从该数字信号空间分集获取器输出的一个信号，以经历所输出信号的数据处理过程，并且向更高层传送所处理的信号。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于在使用多个接收机的人体通信系统中接收数据的方法，该方法包括：从附着到人体的多个点的N(N为正整数)个接收信号电极接收N个信号，所述N个信号使用人体作为介质来传送(操作1)，并且传送所述N个信号；去除相应N个所传送接收机信号的噪声，并且放大所述信号(操作2)；通过利用接收机终端时钟和频率偏移来对于N个所放大接收机信号的定时同步进行补偿而传送相应信号(操作3)；使用在频率选择性解调器的传送侧使用的频率选择性扩频码来对所述N个信号进行解调(操作4)；通过比较所述N个所解调信号的帧中的相同位置比特，来选择一致的并大量存在的所述位置比特的比特值、作为位置比特值，并且对于所述位置比特的比特值执行重新估计过程(操作5)；通过对于所述N个信号的帧中的所有位置比特来执行重新估计过程而输出一个信号(操作6)；以及经历所输出信号的数据处理过程，并且向更高层传送所处理的信号(操作7)。

在此情况下，该操作5可以包括：判断所述N个信号的数目是偶数还是奇数；当将所解调信号的数目N判断为偶数时，如果N/2+1个或更多所解调信号的比特值对于特定位置比特而一致，则选择N/2+1个或更多所解调信号的该比特值，作为特定位置比特的比特值；以及当将N个所解调信号的数目判断为奇数时，如果(N+1)/2个或更多所解调信号的比特值对于特定位置比特而一致，则选择(N+1)/2个或更多所解调信号的该比特值，作为特定位置比特的比特值。

另外，该操作5可以包括：如果没有选择特定位置比特的值，则选择所述N个信号的数据比特之中由具有最高频率分量的沃尔什码所扩频并解扩的值，作为特定位置比特的比特值。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于在使用多个接收机的人体通信系统中接收数据的方法，该方法包括：从N(N为正整数)个多接收信号电极接收N个信号，以根据预定的信息来选择空间分集方法(操作1)；当根据该预定的信息而通过模拟信号的处理来获取该空间分集时，通过计算N个所接收信号的电压值的模数转换(ADC)输出值的平均数来输出一个信号，并且对所输出的信号进行解调(操作2)；当根据该预定的信息而通过数字信号的处理来获取该空间分集时，使用在频率选择性解调器的传送侧使用的频率选择性扩频码来对所述N个所接收信号进行解调(操作3)；通过对于N个所解调信号的帧的所有位置比特重复重新估计过程来输出一个信号，该重新估计过程包括：比较该帧中的同一位置比特，并且选择大量存在的所述位置比特的比特值，以作为位置比特值(操作3)；以及接收在操作2中解调的一个信号或者在操作4中输出的一个信号，经历一个所接收信号的数据处理过程，并且向更高层传送一个所处理的信号。

有益效果

如上所述，根据本发明的在使用多个接收机的人体通信系统中的接收机和用于接收数据的方法可以用于通过减少在使用一个接收机时引起的信道中的失真和信号噪声，来稳定地传送/接收数据，而没有其传送速率的任何减少。

附图说明

图1是图示了根据本发明一个示范实施例的用于人体通信系统的频率选择性基带的概念图，其中使用多个接收机来执行人体通信系统。

图2是图示了根据本发明的在一个接收机电极中使用频率选择性基带的人体通信系统的视图。

图3是图示了根据本发明的使用多个接收机的人体通信系统的配置的视图。

图4是图示了根据本发明的用于人体通信的AFE的配置的视图。

图5是图示了根据本发明的用于通过数字信号处理来获取空间分集的重新估计过程的视图。

具体实施方式

在下文中，为了更好地理解对于本领域技术人员明显的本发明的目的，现在将参考附图来详细地描述本发明的示范实施例。为了详细地描述本发明，无论如何都认为，由于将根据本发明示范实施例的已知组件及其相关配置的描述判断为使得本发明的要旨不清楚，所以可以省略它们。

同样，设想在附图中具有类似的或实质上等同的功能和效果的部分具有相同的附图标记。

图1是图示了根据本发明一个示范实施例的用于人体通信系统的频率选择性基带的概念图，其中使用多个接收机来执行人体通信系统。

如图1所示，虽然当用于人体通信的频率带宽处于从DC到40MHz的范围中时，通过人体而传送的信号(使用人体作为波导而传送的信号)的电功率11优于从人体发射出的信号(使用人体作为天线的从人体发射出的信号)的电功率12，但是当频率带宽超过40MHz时，从人体发射出的电功率12高于通过人体而传送的电功率11。

同样，在存在于人类环境中的各种装置(例如，汽车、荧光灯、移动电话、计算机、TV、和无线电等)中生成的各种电磁波在人体中生成信号，并且所述在人体中生成的信号充当通过人体的通信中的干扰信号。

从人体的各个测量点测量在人体中生成的干扰信号，并且通过以5MHz为单位来对所得到的测量结果进行求和并求平均，以获得如图1所示的噪声功率13。参考如图1所示的噪声功率13的图形，可以看出，在DC到5MHz频率带宽中生成最高的噪声功率。

对于本发明而言，将主要描述的是，在使用频率选择性基带以用于在除了具有最高噪声功率的从0MHz(DC)到5MHz的频率带宽和40MHz以上的频率带宽以外的、从5到40MHz的受约束频率带宽中传送数据的人体通信系统中，使用多个接收机。

在本发明中使用的术语“频率选择性基带”意指在以下新的传送系统中使用的基带，所述新的传送系统可以通过在用于数据的处理增益的所有扩频码之中仅采用『具有用户想要的频率带宽中的最优频率特性的扩频码』，来同时地获得所期望的频率带宽和处理增益，同时执行基带传送，通过所述基带传送而使模拟传送/接收块(处理器)简单。

对于本发明而言，如图1所示的频率选择性方法使用64个沃尔什(Walsh)码作为扩频码。这里，所述64个沃尔什码具有通过将0到16MHz频率带宽划分为64个子带来按顺序地分布最优频率的特性。在此情况下，将所述64个沃尔什码分类为4个子组，并且可以通过选择使用最高频率带宽14的沃尔什码子组，而执行所期望的频率带宽中的频率选择性基带传送。

图2是图示了根据本发明的在一个接收机电极中使用频率选择性基带的人体通信系统的视图。

根据本发明的人体通信系统(接收机/发射机)包括：人体通信MAC处理器21、人体通信物理层调制解调器(FS-CDMA)22、人体通信模拟处理器23、信号电极24、和地电极25。

人体通信MAC处理器21由MAC传送处理器211和MAC接收处理器212组成。这里，MAC传送处理器211用来处理从更高层接收的、要传送的“数据”和“数据信息”(传送速率、调制方法、用户ID、数据长度等)，并向人体通信物理层调制解调器22中的传送部分221传送所处理的数据和数据信息，并且MAC接收处理器212用来处理从人体通信物理层调制解调器22的接收单元222接收的“数据”和“数据信息”，并向更高层传送所处理的数据和数据信息。

首先，参考人体通信系统中的发射机，该发射机包括：MAC传送处理器211和人体通信物理层调制解调器的传送部分221。具体地，人体通信物理层调制解调器22的传送部分221包括：前导码发生器2210、报头发生器2211、HCS发生器2212、扩频器2213、数据发生器2214、扰频器2215、串并转换器(S/P)2216、频率选择性扩频器2217和多路复用器2218，并且可以通过应用用于人体通信的频率选择性基带传送技术或频率选择性码分多址(FS-CDMA)技术，而使用频率选择性扩频码来获取处理增益，并且还可以选择性地仅仅使用用户想要的频率带宽。

人体通信物理层调制解调器的上述传送部分221主要由前导码/报头传送处理器2210、2211、2212和2213、数据传送处理器2214、2215、2216和2217、以及多路复用器2218组成。这里，“前导码/报头传送处理器”用来对关于用于帧同步的前导码和报头的信息进行扩频，并且可以包括：前导码发生器2210、报头发生器2211、HCS发生器2212和扩频器2213。“数据传送处理器”用来将要通过人体通信系统而传送的数据扩频到具有用户想要的频率带宽中的最优频率特性的扩频码(频率选择性扩频码)中，并且可以包括：数据发生器2214、扰频器2215、串并转换器(S/P)2216和频率选择性扩频器2217。并且，多路复用器2218用来对从前导码/报头传送处理器扩频的前导码和报头、和从数据传送处理器以频率选择性方式而扩频的数据进行多路复用，并且以数字信号的形式来传送所多路复用的前导码、报头和数据。

在下文中，将如下地详细描述传送部分221的相应组件。

将前导码发生器2210设置为所有用户已知的重置值，以生成具有预定长度的前导码。

报头发生器2211接收从MAC传送处理器211传送的数据信息(传送速率、调制方法、用户ID、数据长度)，将所接收的数据信息构建为预定的报头格式并输出所述数据信息，并且HCS发生器2212接收所输出的数据信息，以生成报头检查序列(HCS)。

扩频器2213将在前导码发生器2210中生成的前导码和在HCS发生器2212中生成的报头检查序列(HCS)中的每一个扩频到预定的扩频码中。具体地，在本发明中使用在频率选择性扩频器2217中使用的频率选择性扩频码(如图3d所示的子组3中的扩频码)之中的一个扩频码。

其间，数据发生器2214接收从MAC传送处理器211传送的“数据”，并且在所期望的时间点处输出所接收的数据。扰频器2215用于维持需要安全的主机终端和某一终端之间的安全，并且使用在所述两个终端之间定义的重置值来生成正交码，并将“从数据发生器2214输出的数据”扰频到所生成的正交码中(即，通过对于正交码和数据发生器2214的输出来执行异或运算而对所述数据进行扰频)。

串并转换器(S/P)2216接收所扰频的数据，并且对于所接收的数据执行4比特串/并转换。该串/并转换具有将频率带宽减少到1/4带宽大小的效果，所述频率带宽在传送数据时使用。作为结果，该串/并转换通过在相同频率带宽中采用更高的扩频码增益而具有在相同频率带宽中传送更大数量数据、或传送高质量数据的效果。

频率选择性扩频器2217并行地接收串并转换器(S/P)2216所输出的4比特，并且将所接收的4比特扩频到频率选择性扩频码中。

多路复用器2218对所述前导码、报头和数据进行多路复用，使得它们可以适合于它的帧结构，并输出所多路复用的前导码、报头和数据。

频率选择性扩频器2217的使用使得可能在所期望的频率带宽中执行基带传送，并且通过多个输出比特或一个比特来执行数字直接传送。因此，多路复用器2218通过传送/接收开关230和信号电极24来将所输出的前导码、报头和数据传送到人体中，而无需任何附加的“模拟传送处理器”，诸如，传送滤波器、数模转换器和中频转换器。地电极25如在人体通信系统(接收机/发射机)的地中一样地给出基线电势。

也就是说，对于本发明而言，可以通过以数字方式直接传送频率带宽来排除诸如传送滤波器、数模转换器和中频转换器之类的模拟传送终端的使用，所述频率带宽通过频率选择性扩频码来选择。

接下来，参考人体通信系统中的接收机，该接收机包括：人体通信模拟处理器23、人体通信物理层调制解调器的接收单元222、和MAC接收处理器212。这里，将如下地详细描述接收机的组件。

将通过信号电极24而输入的接收机信号(数字接收机信号)传递通过噪声去除滤波器231，以去除当通过传送/接收开关230而将接收机信号传送到人体中时添加的噪声，并且借助于放大器232来将其放大为所期望大小的信号。将所放大的接收机信号输入到时钟恢复和数据重新定时部分(CDR)233中，以利用接收机终端时钟和频率偏移来对于接收机信号的定时同步进行补偿。将时钟恢复和数据重新定时部分(CDR)233的已输出的接收机信号输入到人体通信物理层调制解调器22的接收单元222中。

首先，当在所述帧同步以前、输入到接收单元222中的接收机信号被输入到帧同步部分2228中时，帧同步部分2228使用该接收机信号的前导码来执行帧同步。

当由帧同步部分2228实现所述帧同步时，公共控制信号生成部分2229生成在物理层传送部分221和接收单元222中需要的公共控制信号，例如，帧边界信号、报头时间段信号、数据时间段信号、传送时间段信号、和接收时间段信号等。接收单元222中的解多路复用器2220将接收机信号划分为“报头片段”和“数据片段”，并且使用在公共控制信号生成部分2229中生成的信号来输出所述片段。

通过解扩器2221和HCS检验器2222来将从解多路复用器21输出的“报头片段”输入到报头处理器2223中。报头处理器2223从所输入的报头信息中提取接收机信号数据的控制信息，并且向MAC接收处理器212传送所提取的控制信息。

其间，从解多路复用器21输出的“数据片段”被输入到频率选择性解扩器2224中。

频率选择性解扩器2224使用在频率选择性解扩器2224的传送侧中使用的频率选择性扩频码(以频率选择性方式而在传送部分221中使用的、64个扩频码之中的16个扩频码)来计算所输入数据之间的相关值，并然后输出4比特的数据比特作为最高比特值。将所输出的4比特输入到并/串转换器(P/S)2225中，并行地进行转换，并输入到解扰器2226中。

解扰器2226是使用两个终端之间的预定重置值而生成的正交码，并且用来对所输入的接收机数据进行解扰。将所解扰的接收机数据输入到数据处理器2227中，进行处理，并然后传送到MAC接收处理器212。

其间，像传送部分221一样，人体通信物理层调制解调器的接收单元222也主要包括：解多路复用器2220、报头接收处理器2221、2222和2223、以及数据接收处理器2224、2225、2226和2227。这里，解多路复用器2220用来将通过人体信道而传送的数字数据分类为前导码、报头和数据。并且，“报头接收处理器”用来通过对所分类的报头进行解扩来恢复原始的数据信息，并且包括：解扩器2221、HCS检验器2222和报头处理器2223。并且“数据接收处理器”用来将所分开的数据解扩为具有用户想要的频率带宽中的最优频率特性的扩频码(频率选择性扩频码)，并且包括：频率选择性解扩器2224、并/串转换部分(P/S)2225、解扰器2226、和数据处理器2227。

对于如图2所示的人体通信系统而言，已经详细地描述了用于使用一个接收机电极来执行人体通信的操作，从而图示使用多个接收机的人体通信系统的示意性配置。然而，认为可以对于人体通信来广泛地改变和修改根据本发明一个示范实施例的人体通信系统，并且本发明的特征在于，可以使用用于人体通信的多个接收机来减少人体通信系统的误码率。在下文中，将详细地描述使用多个接收机的人体通信系统。然而，为了清楚起见，省略了如图2所示的组件的描述。

图3是图示了根据本发明的使用多个接收机的人体通信系统的配置的视图。

更具体地，图3示出了可应用于本发明的人体通信接收机/发射机的一个示范实施例。人体通信接收机/发射机由人体通信MAC 31、人体通信物理层调制解调器32和传送信号电极330组成。人体通信接收机由多个接收信号电极333、335和337、分别耦接到多个所述接收信号电极的人体通信AFE 332、334和336、以及接收单元组成。

对于本发明而言，人体通信接收机包括：附着到人体的至少两个接收机电极333、335和337、以及分别与所述接收机电极333、335和337对应的人体通信AFE 332、334和336。因此，人体通信接收机可以通过将SIMO技术应用于多个所接收的接收机信号来获得空间分集增益，该SIMO技术包括：通过经历对于多个所接收的接收机信号的预定数据处理过程而减少传送误差并使传送速率最优化。

在下文中，将详细地描述使用多个接收机的人体通信系统的示意性配置。然而，为了清楚起见，将简要地描述如图2所示的相同组件。

人体通信MAC 31由MAX传送处理器311和MAX接收处理器312组成。MAC传送处理器311处理从更高层接收的、要传送的数据和数据信息，并且向人体通信物理层调制解调器32中的传送部分321传送所处理的数据和数据信息。MAC接收处理器312处理从人体通信物理层调制解调器32的接收单元322接收的数据和数据信息，并且向更高层传送所处理的数据和数据信息。

人体通信物理层调制解调器32的传送部分321由数据发生器3210和频率选择性扩频解调器3211组成。数据发生器3210接收从MAC传送处理器311传送的数据，并且在所期望的时间点处输出所接收的数据。频率选择性扩频解调器3211由前导码发生器、报头发生器、HCS发生器、扰频器、扩频器等组成。频率选择性扩频解调器3211的使用使得可能在所期望的频率带宽中执行基带传送并且通过多个输出比特或一个比特来执行数字直接传送。因此，将所述数据和数据信息输入到传送信号电极330中，并且传送到人体中，而无需诸如数模转换器和中频转换器之类的任何附加的模拟传送部分。

通过人体信道来传输通过传送信号电极330传送的信号，并且附着到人体的多个接收信号电极333、335和337中的每一个独立地接收通过人体信道而传输的信号。通过多个接收信号电极333、335和337而接收的信号包含相同的数据。

多个接收信号电极333、335和337的使用使得可能在各个电极方向中布置附着到人体的接收信号电极。因此，可以通过采用被适合地安排为对应于其中接收人体中的信号的各个方向的接收信号电极，来改善接收机信号的质量。

向分别耦接到多个接收信号电极333、335和337的人体通信AFE 332、334和336传输由多个接收信号电极333、335和337所接收的接收机信号。将参考图4来详细地描述人体通信AFE 332、334和336。

人体通信AFE 332、334和336包括：噪声去除滤波器3322、放大器3321以及时钟恢复和数据重新定时部分(CDR)3320。噪声去除滤波器3322去除当从接收信号电极向人体传送接收机信号时添加的噪声。向放大器3321传送没有噪声的信号，并且放大器3321将没有噪声的信号放大为具有所期望大小的信号。并且，向CDR 3320传输所放大的信号，以利用接收机终端时钟和频率偏移来对于接收机信号的定时同步进行补偿。人体通信AFE 332、334和336中的每一个向人体通信物理层调制解调器32的接收单元3223传输CDR 3320的信号。

从多个人体通信AFE 332、334和336接收多个N(在下文中，N是整数)个信号的、人体通信物理层调制解调器32中的接收单元322包括：用于选择空间分集获取方法的分集选择器3223、模拟信号空间分集获取器3222、第一频率选择性扩频解调器3221、第二频率选择性扩频解调器3225、数字信号空间分集获取器3224和数据处理器3220。

分集选择器3223从N个人体通信AFE 332、334和336接收N个信号，并且选择是通过对于所述信号的模拟信号处理过程还是通过对于所述信号的数字信号处理过程来获取空间分集。这里，通过预定的信息来执行由分集选择器3223进行的所述选择。

当分集选择器3223通过模拟信号处理过程来获取空间分集时，向模拟信号空间分集获取器3222传输所述N个信号。接收了所述N个信号的模拟空间分集获取器3222对于所述N个信号的电压值执行ADC，以计算ADC输出值的平均数，并且将所述平均数作为一个信号而传输到第一频率选择性扩频解调器3221。频率选择性扩频解调器3221使用在其传送侧使用的频率选择性扩频码来对所传送的信号进行解调，输出所解调的数据信号，并且向数据处理器3220传送该数据信号。

其间，当分集选择器3223通过数字信号处理过程来获取空间分集时，向第二频率选择性扩频解调器3225传输所述N个信号。第二频率选择性扩频解调器3225使用在其传送侧使用的频率选择性扩频码来对所述N个信号中的每一个进行解调。向数字信号空间分集获取器3224传输所述N个所解调的信号，并且数字信号空间分集获取器3224通过对于N个所解调信号的帧中的所有位置比特重复重新估计过程而输出一个信号，该重新估计过程包括：比较该帧中的同一位置比特，并且选择大量存在的所述位置比特的比特值，以作为位置比特值。向数据处理器3220传输所输出的信号。数据处理器3220接收向第一频率选择性扩频解调器3221或数字信号空间分集获取器3224传输的信号，对于所接收的信号经历数据处理过程，并且向MAX接收处理器312传送所处理的信号。

人体通信物理层调制解调器32的接收单元322中的第一频率选择性扩频解调器3221或第二频率选择性扩频解调器3225通过执行诸如使用前导码的帧同步、解扩、解扰、和HCS检验等之类的过程来对频率选择性扩频调制信号进行解调，并且向MAC接收处理器传送所调制的信号。由于在图2中示出了该具体配置，所以为了清楚起见而省略了该具体配置的描述。

然而，将参考图5来详细地描述用于在数字信号空间分集获取器25中获取空间分集的、用于处理信号的重新估计过程。

图5是图示了根据本发明的用于通过数字信号处理来获取空间分集的重新估计过程的视图。

如下地描述用于在数字信号空间分集获取器3224中获取空间分集的、用于处理信号的重新估计过程。假设接收到N(N＝3、4、5、......)个数据，并且将所接收的数据命名为所接收数据1、所接收数据2、所接收数据3、......所接收数据N。所接收的数据构成了映射到0和1的二进制数的数据帧。图5示出了用于对于所接收数据帧的同一位置比特来获取空间分集的操作的流程图的一个示范实施例。这里，同一位置比特代表了其中从一个所接收数据帧传送同一位置比特的位置，并且意味着如图5所示的编号为i(i＝1、2、3、......M)的比特。假设每个所接收的数据由M个比特组成。

首先，输入N个接收机信号的编号为i的比特(S500)。并且，判断所接收数据的数目N是偶数还是奇数(S510)。当将所接收数据的数目N判断为偶数时，对于N个所接收数据中的同一位置比特i(或者，所谓的“第i输入比特”)来比较N个所接收数据(S520)。然后，当N个所接收数据具有相同的比特值时，将该比特值假定为同一位置比特的比特值，并且将该数据帧中的对应比特值作为同一位置比特的比特值而输入到数据处理器3220中(S521)。当所有的N个所接收数据不具有相同的比特值时，对于N个所接收数据来比较N个同一位置比特。在此情况下，当N-1个所接收数据具有相同的比特值时(S530)，将N-1个所接收数据的比特值假定为同一位置比特的比特值，并且将该数据帧中的对应比特值作为所假定的比特值而输入到数据处理器3220。

执行上述重新估计过程，直到判断出N/2+1个所接收数据具有相同的比特值为止(S540)。当N个所接收数据比特的N/2+1个同一位置比特不具有相同的比特值时，选择N个所接收数据比特中由具有最高频率分量的沃尔什码所扩频并解扩的比特值，并将其输入到数据处理器3220中。

对于M个比特来执行上述重新估计过程。也就是说，重复该重新估计过程，来计算构成了数据帧的所有比特的估计值，直到位置比特i是第M比特为止，如图5所示，并然后将所述估计值输入到数据处理器3220中。然而，从数字信号空间分集获取器3224输出的比特值可以向数据处理器3220顺序地传输所述位置比特的所估计值中的每一个，并且还估计帧中M个位置比特的比特值，并向数据处理器3220传输整个所估计的比特值。

当所接收数据的数目是奇数时，按照与上述相同的方式来比较N个接收机信号的第i比特(S550)，以判断出N个比特与为0或1的二进制数一致。同样，当所有N个接收机信号具有相同的比特值时，将相同的比特值估计为第i比特值(S551)。

通过上述操作S560和S561，当(N+1)/2个接收机信号具有相同的第i比特值时，将相同的第i比特值估计为第i比特值(S571)。

当N个接收机信号的(N+1)/2个或更多接收机信号不具有相同的第i比特值时，选择N个所接收数据比特中由具有最高频率分量的沃尔什码所扩频并解扩的比特值，并将其作为第i比特值而输出(S580)。

尽管已经结合示范实施例而示出并描述了本发明，但是对本领域技术人员明显的是，可以做出修改和变化，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种使用多个接收机的人体通信系统中的接收机，包括：

N(N为正整数)个多接收信号电极，附着到人体的多个点，以接收使用人体作为介质而传送的信号；

N个多人体通信模拟前端(AFE)，分别连接到所述多接收信号电极，以去除所接收信号的噪声，放大所述信号，并且通过利用接收机终端时钟和频率偏移来对接收机信号的定时同步进行补偿而传送相应信号；

频率选择性解调器，用于使用在其传送侧使用的频率选择性扩频码来对从所述多人体通信AFE传送的N个信号进行解调；

数字信号空间分集获取器，用于通过对于N个所解调信号的帧中的所有位置比特重复重新估计过程来输出一个信号，该重新估计过程包括：比较该帧中的同一位置比特，并且选择大量存在的所述位置比特的比特值，以作为位置比特值；以及

数据处理器，用于经历所述一个所输出信号的数据处理过程，并且向更高层传送所述一个所处理的信号。

2.根据权利要求1的接收机，其中，当该重新估计过程不可能执行时，该数字信号空间分集获取器输出由具有最高频率分量的沃尔什码所解调的信号。

3.根据权利要求1的接收机，其中，该数字信号空间分集获取器判断所解调信号的数目N是偶数还是奇数。

4.根据权利要求3的接收机，其中，当所解调信号的数目N是偶数时，如果N/2+1个或更多所解调信号的比特值对于特定位置比特而一致，则该数字信号空间分集获取器选择N/2+1个或更多所解调信号的该比特值、作为所述特定位置比特的比特值。

5.根据权利要求4的接收机，其中，如果在比较所述N个信号的特定位置比特的值时、N/2+1个或更多所解调信号不具有同一比特值，则该数字信号空间分集获取器选择在所述N个信号的数据比特之中由具有最高频率分量的沃尔什码所扩频并解扩的值，作为特定位置比特的比特值。

6.根据权利要求3的接收机，其中，当所解调信号的数目N是奇数时，如果(N+1)/2个或更多所解调信号的比特值对于特定位置比特而一致，则该数字信号空间分集获取器选择(N+1)/2个或更多所解调信号的该比特值，作为特定位置比特的比特值。

7.根据权利要求1的接收机，其中，在各个方向中安排所述多个接收机电极，使得在各个方向中接收人体中的所述接收机信号。

8.一种使用多个接收机的人体通信系统中的接收机，包括：

分集选择器，附着到人体的多个点，以从用于接收使用人体作为介质传送的信号的N(N为正整数)个多接收信号电极接收N个信号，以根据预定的信息来选择空间分集方法；

模拟信号空间分集获取器，用于通过计算N个所接收信号的电压值的模数转换(ADC)输出值的平均数来输出一个信号；

第一频率选择性解调器，用于使用在其传送侧使用的频率选择性扩频码来对所述一个所输出的信号进行解调；

第二频率选择性扩频解调器，用于使用在其传送侧使用的频率选择性扩频码来对从该分集选择器接收的N个信号进行解调；

数字信号空间分集获取器，用于通过对于N个所解调信号的帧中的所有位置比特重复重新估计过程来输出一个信号，该重新估计过程包括：比较该帧中的同一位置比特，并且选择大量存在的所述位置比特的比特值，以作为位置比特值；以及

数据处理器，用于从该第一频率选择性解调器接收所解调的信号，或者接收从该数字信号空间分集获取器输出的一个信号，以经历所输出信号的数据处理过程，并且向更高层传送所处理的信号。

9.根据权利要求8的接收机，其中，当根据该预定的信息而通过模拟信号的处理来获取该空间分集时，该分集选择器向模拟信号空间分集获取器传送所述N个所接收信号，并且当根据该预定的信息而通过数字信号的处理来获取该空间分集时，该分集选择器向第二频率选择性扩频解调器传送所述N个所接收信号。

10.根据权利要求10的接收机，还包括：N个人体通信模拟前端(AFE)，用于去除从所述N个接收信号电极接收的N个信号的噪声，将所述信号放大为具有所期望大小的信号，并且通过利用接收机终端时钟和频率偏移来对于接收机信号的定时同步进行补偿而向该分集选择器传送所放大的信号。

11.一种用于在使用多个接收机的人体通信系统中接收数据的方法，该方法包括：

从附着到人体的多个点的N(N为正整数)个接收信号电极接收N个信号，所述N个信号使用人体作为介质来传送(操作1)，并且传送所述N个信号；

去除相应N个所传送接收机信号的噪声，并且放大所述信号(操作2)；

通过利用接收机终端时钟和频率偏移来对于N个所放大接收机信号的定时同步进行补偿而传送相应信号(操作3)；

使用在频率选择性解调器的传送侧使用的频率选择性扩频码来对所述N个信号进行解调(操作4)；

通过比较所述N个所解调信号的帧中的相同位置比特，来选择一致的并大量存在的所述位置比特的比特值作为位置比特值，并且对于所述位置比特的比特值来执行重新估计过程(操作5)；

通过对于所述N个信号的帧中的所有位置比特来执行重新估计过程而输出一个信号(操作6)；以及

经历所输出信号的数据处理过程，并且向更高层传送所处理的信号(操作7)。

12.根据权利要求11的方法，其中，所述操作5包括：

判断所述N个信号的数目是偶数还是奇数；

当所解调信号的数目N被判断为偶数时，如果N/2+1个或更多所解调信号的比特值对于特定位置比特而一致，则选择N/2+1个或更多所解调信号的该比特值，以作为所述特定位置比特的比特值；以及

当N个所解调信号的数目被判断为奇数时，如果(N+1)/2个或更多所解调信号的比特值对于特定位置比特而一致，则选择(N+1)/2个或更多所解调信号的该比特值，以作为所述特定位置比特的比特值。

13.根据权利要求12的方法，其中，该操作5包括：如果没有选择特定位置比特的值，则选择所述N个信号的数据比特之中由具有最高频率分量的沃尔什码所扩频并解扩的值，作为特定位置比特的比特值。

14.一种用于在使用多个接收机的人体通信系统中接收数据的方法，该方法包括：

从N(N为正整数)个多接收信号电极接收N个信号，以根据预定的信息来选择空间分集方法(操作1)；

当根据该预定的信息而通过模拟信号的处理来获取该空间分集时，通过计算N个所接收信号的电压值的模数转换(ADC)输出值的平均数来输出一个信号，并且对所输出的信号进行解调(操作2)；

当根据该预定的信息而通过数字信号的处理来获取该空间分集时，使用在频率选择性解调器的传送侧使用的频率选择性扩频码来对所述N个所接收信号进行解调(操作3)；

通过对于N个所解调信号的帧的所有位置比特重复重新估计过程来输出一个信号，该重新估计过程包括：比较该帧中的同一位置比特，并且选择大量存在的所述位置比特的比特值，以作为位置比特值(操作3)；以及

接收在操作2中解调的一个信号或者在操作4中输出的一个信号，经历一个所接收信号的数据处理过程，并且向更高层传送一个所处理的信号。

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